محفز متعدد الأكاسيد لتوليد الهيدروجين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة لإنتاج غاز الهيدروجين
العنوان الإنجليزي: Method of producing hydrogen gas
الاختراع
الاختراع
المشكلة
يمكن للبوروهيدريدات تخزين الهيدروجين كيميائياً، لكن معدلات إطلاقه دون تحفيز قد تكون بطيئة، بينما تكون المحفزات الفلزية النبيلة مكلفة ونادرة ويضيف تخزين الهيدروجين عالي الضغط قيوداً أخرى.
أهميتها
يمكن لمركب من فلزات انتقالية أن يدعم أبحاث الهيدروجين عند الطلب، لكن إعادة استخدام المحفز ورشح النحاس والمنغنيز ونقاوة الغاز وحرارة التفاعل ولوجستيات البوروهيدريد وتجديد البقايا وسلامة العملية والاقتصاديات تتطلب تحققاً مستقلاً.
النهج
تفاعل الطريقة بوروهيدريداً مع الماء بوجود جسيمات MnO2 وMgO وCuO النانوية الموزعة على صفائح g-C3N4 النانوية لتوليد الهيدروجين.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة باحثي الهيدروجين، ومطوري مفاعلات الهيدريدات الكيميائية، ومصنعي المحفزات، ومختبرات الطاقة المحمولة، وفرق المواد التي تدرس واجهات الأكاسيد المتعددة ونتريد الكربون.
القيمة المحتملة
يجمع الإفصاح تركيب محفز من أربعة مكونات ومسارات منفصلة لتصنيع المكونات وظروف الدمج ونطاقاً معلناً لمعدل توليد الهيدروجين عند درجة حرارة محددة.
الخلفية
الخلفية
الهيدروجين حامل للطاقة، لكن الضغط والإسالة والنقل ومخاطر التسرب تعقد استخدامه. ويوفر بوروهيدريد الصوديوم مساراً ثابتاً للتخزين الكيميائي ويمكنه إطلاق الهيدروجين بالتفاعل مع الماء. وقد يكون هذا التفاعل بطيئاً دون محفز، بينما تواجه الفلزات النبيلة قيود التكلفة والوفرة. لذلك تدرس أكاسيد الفلزات الانتقالية المحمولة على مواد مرتفعة المساحة كبدائل. ويجمع المنشور أكاسيد المنغنيز والمغنيسيوم والنحاس على نتريد الكربون الغرافيتي لتحفيز التحلل المائي للبوروهيدريد.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
تستخدم المطالبة 1 محفز MnO2/MgO/CuO/g-C3N4 يحتوي 5 إلى 15% وزناً من MgO و5 إلى 15% من MnO2 و15 إلى 25% من CuO و55 إلى 65% من g-C3N4. وتوزع جسيمات الأكاسيد النانوية على الصفائح النانوية. وتحدد المطالبات التابعة أبعاد الجسيمات والصفائح والمزج بالموجات فوق الصوتية ثم التسخين عند 250 إلى 450°م ومسارات منفصلة لتحضير الأكاسيد وC3N4 وبوروهيدريد الصوديوم مصدراً ونطاق معدل توليد هيدروجين من 850 إلى 1150 مل دقيقة−1 غ−1 عند 40°م.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- توليد محتمل للهيدروجين عند الطلب من محاليل البوروهيدريد.
- تطوير محفزات لمفاعلات الهيدريدات الكيميائية.
- تقييم مختبري لمفاهيم إمداد الهيدروجين المحمولة.
- بحث واجهات MnO2/MgO/CuO المحمولة على g-C3N4.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يستخدم أكاسيد فلزات انتقالية بدلاً من محفز فلزي نبيل.
- يحدد كل مكون ضمن نطاقات صريحة للنسب الوزنية.
- يوفر خطوات تصنيع ودمج منفصلة لجميع المكونات.
- يذكر نطاقاً لمعدل توليد الهيدروجين عند 40°م.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يصف منشور البراءة تحضير المحفز ويذكر نطاقاً لمعدل توليد الهيدروجين؛ لم يثبت التسويق، ولم يتم التحقق بشكل مستقل من الأداء المبلغ عنه أو من مرحلة التطوير.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
يمكن أن يدعم المحفز ترخيصاً أو تطويراً مشتركاً لمفاعلات الهيدريدات الكيميائية. وينبغي للتقييم التجاري التحقق من تكرار المعدل وعمر المحفز واسترجاعه ورشح النحاس والمنغنيز ونقاوة الهيدروجين وضبط الحرارة والضغط وإدارة ميتابورات الصوديوم وتجديد البوروهيدريد والمناولة الآمنة للكواشف ومردود التوسع وتكلفة الهيدروجين المنتج.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- B01J23/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- B01J23/02العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/72العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J23/34العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J27/24العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J35/45العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/04العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/08العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- B01J37/343العمليات الكيميائية أو الفيزيائية، مثل التحفيز أو كيمياء الغرويات؛ أجهزتها ذات الصلة
- C01B3/065العناصر اللافلزية؛ مركباتها
- Y02E60/36خفض انبعاثات غازات الدفيئة [GHG] المتصلة بتوليد الطاقة أو نقلها أو توزيعها
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولمحمد نادي عبد الحميد إبراهيم
- مخترعليلى سعد سعيد القرني
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- توليد الهيدروجين
- البوروهيدريد
- MnO2
- MgO
- CuO
- g-C3N4
- التحلل المائي
- محفز نانوي
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.